Li • Ordnungszahl 3
Lithium
Lithium ist ein chemisches Element der Gruppe der Alkalimetalle. Es ist das leichteste Metall mit der geringsten Dichte bei Standardbedingungen.
Lithium ist hochreaktiv und kommt daher in der Natur nur in Verbindungen vor. Bei feuchter Luft reagiert elementares Lithium bei Berührung mit der Hautfeuchtigkeit und führt zu schweren Verätzungen.
Als Spurenelement kann Lithium auch Bestandteil von Mineralwasser sein. Im menschlichen Organismus sind geringe Mengen Lithium vorhanden.
In seiner metallischen Form ist Lithium ein weiches, silbergraues Metall mit guter Wärme- und Stromleitfähigkeit, wodurch es Energie speichern und übertragen kann. Daher ist das Metall für die Anwendung in Batterien interessant.
Das größte Abbauland ist Australien. Die Greenbushes-Mine (Albermarle, Tianqi Lithium) in Westaustralien ist die größte aktive Mine, gefolgt vom Salar de Atacama (SQM) in Chile.
Die drei größten Lithiumproduzenten 2025 sind Albermarle, SQM und Ganfeng Lithium.
Der Schwede Johan August Arfwedson entdeckte Lithium, als er 1817 Mineralienfunde des Brasilianers José Bonefácio de Andrada e Silva von der Insel Utö in Schweden analysierte. 1818 entdeckte der deutsche Chemiker Christian Gottlob Gmelin, dass Lithiumsalze eine rote Flammenfärbung ergeben — in Feuerwerkskörpern sorgt Lithium etwa für die rote Färbung.
Mit der ersten industriellen Lithiumproduktion begann 1923 die deutsche Metallgesellschaft AG.
Eine der ersten Anwendungen für Lithium war in der Medizin. Als Arzneistoff werden Lithiumsalze in der Psychiatrie bei bipolaren Affektstörungen, Manie und Depressionen sowie bei Cluster-Kopfschmerzen eingesetzt.
Um 1940 wurden Lithium-Schmiermittel entwickelt, die bis in die Gegenwart breite Anwendung finden.
In den 1950er Jahren wurde Lithium für die Entwicklung der Wasserstoffbombe benötigt. Zu diesem Zweck begann in den USA der massive Abbau von Lithium, vor allem in Kings Mountain (North Carolina).
Später kam die industrielle Verwendung als Zusatzstoff in der Aluminiumverhüttung sowie Glas- und Keramikproduktion.
Die bedeutendste Anwendung für Lithium ist in der Batterieindustrie. Es wird in Lithium-Ionen-Akkumulatoren, wiederaufladbaren Batterien, in Elektroautos, Energiespeichern, Laptops, Smartphones, Tablets und anderen Konsumgütern eingesetzt.
Ab den 1970er Jahren begannen Forscher Lithium bei der Entwicklung von wiederaufladbaren Batterien einzusetzen. Aufbauend auf den Arbeiten von Stanley Whittingham und John Goodenough gelang dem japanischen Chemieingenieur Akira Yoshino 1983 der Durchbruch. Seine Forschungsarbeiten brachten den Lithium-Ionen-Akkumulator schließlich zur Marktreife, was sich Sony als erstes Unternehmen zu Nutze machte. 2019 erhielten Whittingham, Goodenough und Yoshine für ihre Batterieforschung den Nobelpreis für Chemie.
Die neue Batterietechnologie sorgte ab den 2000er Jahren für einen globalen Lithium-Boom: Zwischen 2000 und 2020 hat sich die Produktion versechsfacht.
Batterien sind die mit Abstand wichtigste Anwendung für Lithium. Rund 87 Prozent des Lithiums gingen 2024 in die Batterieindustrie. Die wichtigsten Treiber für die Nachfrage des Leichtmetalls sind Autoindustrie und Energiespeichersysteme. Eine Elektroautobatterie beinhaltet im Schnitt sechs Kilogramm Lithium, wo es in Form von Lithiumkarbonat oder Lithiumhydroxid als Anodenmaterial verwendet wird. Darüberhinaus werden wiederaufladbare Lithium-Ionen-Akkus auch in Laptops, Smartphones und einer Vielzahl anderer elektronischer Geräte verwendet.
Lithium wird außerdem als Schmiermittel sowie in der Glas- und Keramikindustrie verwendet. Die in der Pharmazie beanspruchten Lithiummengen sind im Vergleich zu den anderen Sektoren sehr gering.
Lithium wird in kleinen Mengen auch in der Kernenergie verwendet, wo es für den sicheren Betrieb der Kühlsysteme von Druckwasserreaktoren benötigt wird.
Lithium ist auf der Erde weit verbreitet, allerdings in sehr geringen Konzentrationen. Zu den relevantesten lithiumhaltigen Mineralen gehören Spodumen, Petalit und Lepidolit. Weitere lithiumhaltige Minerale, die bisher nicht kommerziell für die Lithiumgewinnung abgebaut werden, sind Zinnwaldit und Jadarit.
Bedeutende Lithiumvorkommen gibt es auch in Salzseen und geothermischen Tiefengewässern.
Die größten Lithiumressourcen lagern in den Salzseen im Lithiumdreieck Südamerikas, das Argentinien, Bolivien und Chile umfasst. Wirtschaftlich relevante Lithiumkonzentrationen sind auch in Geothermalwasser vorhanden, etwa im Oberrheingraben.
2024 betrug die weltweite Lithiumproduktion 240.000 Tonnen, der Verbrauch wird auf 220.000 Tonnen geschätzt.
Die wichtigsten Abbauländer sind Australien, Chile, China, Simbabwe und Argentinien. Die weltweit nachgewiesenen und wahrscheinlichen Ressourcen betragen 115 Millionen Tonnen und verteilen sich folgendermaßen:
Argentinien und Bolivien jeweils 23 Millionen Tonnen; Chile 11 Millionen Tonnen; Australien 8,9 Millionen Tonnen; China 6,8 Millionen Tonnen.
In den USA befindet sich mit Thacker Pass in Nevada eine der größten Lithiumvorkommen der Welt. Lithium Americas will 2027 mit dem Abbau beginnen. Der einzige aktive Lithiumabbau in den USA liegt ebenfalls in Nevada: Silver Peak ist eine Salzsee-Lagerstätte, die von Albemarle betrieben wird.
Lithium wird in Europa, abgesehen von Portugal, wo es in kleinen Mengen für die Keramik- und Glasindustrie als Nebenprodukt gefördert wird, nicht abgebaut. Allerdings gibt es größere Vorkommen und mittlerweile auch zahlreiche Abbauvorhaben. Darunter auch in Portugal selbst, im Norden des Landes.
In Spanien sind zwei Lithiumvorkommen in der Region Extremadura bekannt und werden seit mehreren Jahren erschlossen.
Im serbischen Jadartal befindet sich eines der größten derzeit bekannten Lithiumvorkommen Europas, das der Bergbaukonzern Riotinto abbauen will. Aus dem erst 2004 entdeckten Mineral Jadarit wird derzeit noch kein Lithium kommerziell gewonnen.
An der deutsch-tschechischen Grenze befindet sich wahrscheinlich Europas größte Lithiumlagerstätte. Den Abbau auf tschechischer Seite wird vom staatlichen Energiekonzern ČEZ gemeinsam mit der australisch-britischen Firma European Metals vorangetrieben. Das Vorhaben wurde von der EU-Kommission als strategisches Projekt eingestuft.
Auf der deutschen Seite bemüht sich die Firma Zinnwald Lithium um den Abbau. Auch hier handelt es sich mit Zinnwaldit um ein Mineral, aus dem Lithium bislang noch nicht kommerziell gewonnen wurde.
In Finnland könnte die Firma Keliber ab 2026 Lithium im Westen Finnlands abbauen. Das Projekt, hinter dem der südafrikanischen Konzern Sibanye-Stillwater steht, hat einen Kredit der Europäischen Investmentbank in der Höhe von 150 Millionen Euro erhalten.
Neben dem Abbau aus Hartgestein gibt es in Deutschland und Frankreich auch Projekte für die Lithiumförderung aus geothermalem Tiefenwasser. Die EU-Kommission hat den Vorhaben von Vulcan Energy Resources am Oberrheingraben und von Eramet im Elsaß den Status eines strategischen Projekts verliehen.
Der sogenannte Bohrlochbergbau ist noch eine junge Technologie, die für jede Sole aufgrund ihrer unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung individuell angepasst werden muss. Einmal entwickelt, gilt die Fördermethode jedoch als effizienter und umweltfreundlicher als Bergbau. Marktbeobachter Benchmark Minerals geht von wachsender Bedeutung dieser Lithiumlagerstätten für die Zukunft aus.
In Zukunft wird neben dem Primärabbau das Recycling von Lithium eine wachsende Rolle spielen. Die Rückgewinnungsquoten von Lithium sind allerdings noch gering, da einerseits noch nicht genug der großen Lithium-Ionen-Akkumulatoren ihr Lebensende erreicht haben und andrerseits Recyclingkosten in westlichen Industrieländern hoch sind. China ist mit Abstand weltweit führend beim Recycling von Lithium und anderen Batteriematerialien, gefolgt von Südkorea und Japan.
In naher Zukunft könnte Lithium in Batterien durch einfaches Salz ersetzt werden: Der chinesische Batteriehersteller CATL hat bereits 2021 erste Natrium-Ionen-Batterien für E-Autos auf den Markt gebracht. Auch die Mitbewerber BYD und Huawei folgen diesem Trend.
Auf der Erde ist Natrium das sechsthäufigste Element. Das bedeutet einerseits deutlich niedrigere Beschaffungskosten im Vergleich zu Lithium sowie auch eine bessere Umweltverträglichkeit bei der Herstellung.
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https://www.albemarle.com/global/de/location/silver-peak-nv-usa
https://www.researchgate.net/publication/311781588_Lithiumgewinnung_aus_anspruchsvollen_Lagerstatten_Zinnwaldit_und_magnesiumreiche_Salzseen https://www.gtai.de/de/trade/tschechische-republik/branchen/der-grosse-lithiumrausch-1844422
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